06.03. Закон Архимеда.
а) полное погружение. Вес тела в жидкости (8 – 10).
Уровень 1.
Определите выталкивающую силу (в кН), действующую на погруженный в воду камень объемом 0,5 м3. g=10 м/с2. [5]
Чему равна архимедова сила (в мН), действующая в воздухе на тело объемом 50 дм3? Плотность воздуха 1,29 кг/м3. g=10 м/с2. [645]
Уровень 2.
Шарик всплывает с постоянной скоростью в жидкости, плотность которой в 4 раза больше плотности материала шарика. Во сколько раз сила сопротивления жидкости движению шарика больше силы тяжести, действующей на шарик? [3]
Уровень 3.
Какую силу надо приложить, чтобы удержать в воде камень, вес которого в воздухе 350 Н? Плотность вещества камня 2500 кг/м3. [210]
Тело, имеющее массу 2 кг и объем 0,001 м3, находится в озере на глубине 5 м. Какую работу надо совершить, чтобы медленно поднять его на высоту 5 м над поверхностью воды? g=10 м/с2. [150]
Кусок алюминия в воздухе весит 270 Н, а в глицерине 144 Н. Определите плотность глицерина, если плотность алюминия равна 2700 кг/м3. [1260]
На какую величину плотность некоторого тела больше, чем у жидкости с плотностью 800 кг/м3, если вес тела в этой жидкости в 3 раза меньше, чем в воздухе? [400]
Плотность некоторого тела в 1,25 раза больше, чем плотность воды. Во сколько раз вес этого тела в воде будет меньше, чем в воздухе? [5]
Кусок металла весит в воде 6800 Н, а в бензине 7100 Н. Определите плотность бензина. Плотность металла 7800 кг/м3. [700]
Тело весит в воздухе 3 Н, в воде 1,8 Н и в жидкости неизвестной плотно, ста 2,04 Н. Какова плотность этой неизвестной жидкости? [800]
Кусок пробки имеет в воздухе вес 1 Н, кусок некоторого металла 10 Н. Если эти куски связать ниткой и погрузить полностью в керосин, то их общий вес будет 5 Н. Найдите плотность пробки. Плотность керосина 800 кг/м3, металла – 4000 кг/м3. [200]
Самородок золота вместе с кварцем, в который он заключен, растягивает пружину динамометра с силой 2,26 Н. При погружении самородка в воду на него действует выталкивающая сила 0,2 Н. Найдите массу (в г) самородка золота. Плотность золота 19,3 г/см3, кварца – 3,3 г/см3. g=10 м/с2. [193]
Шарик массой 0,18 кг падает с установившейся скоростью v в жидкости с плотностью 800 кг/м3. Объем шарика 100 см3. С какой силой надо действовать на шарик, чтобы он поднимался со скоростью 2v? Сила сопротивления пропорциональна скорости. g=10 м/с2. [3]
06.04. б) неполное погружение (11 – 12).
Уровень 2.
Из водоема медленно с постоянной скоростью вытаскивают алюминиевый цилиндр длиной 2 м и площадью поперечного сечения 100 см2. Когда над поверхностью показалась часть цилиндра, равная 0,25 всей его длины, веревка оборвалась. Определите предельное натяжение, которое выдерживает веревка. Плотность алюминия 2700 кг/м3. g=10 м/с2. [390]
В цилиндрическом сосуде с водой плавает льдинка, притянутая нитью ко дну. Когда льдинка растаяла, уровень воды понизился на 1 см. Какова была сила натяжения нити? Площадь дна сосуда 100 см2. g=10 м/с2. [1]
Уровень 3.
Дубовый шар лежит в сосуде с водой так, что половина его находится в воде и он касается дна. С какой силой шар давит на дно сосуда, если его вес в воздухе 8 Н? Плотность дуба 800 кг/м3. [3]
Однородный шарик массой 60 г лежит на дне пустого стакана. В стакан наливают жидкость так, что объем погруженной части шарика оказывается в 6 раз меньше его общего объема. Плотность жидкости в 3 раза больше плотности материала шарика. Найдите силу давления (в мН) шарика на дно стакана. g=10 м/с2. [300]
В гладкий стакан высотой 8 см и радиусом 3 см поставили однородную палочку длиной 12 см и массой 100 г. Стакан доверху наполнили жидкостью, платность которой в два раза меньше плотности материала палочки. С какой силой (в мН) давит палочка на край стакана? g=10 м/с2. [235]
В гладкий высокий стакан радиусом 4 см поставили палочку длиной 10 см и массой 60 г, после чего в стакан налили до высоты 3 см жидкость, плотность которой в полтора раза больше плотности материала палочки. Найдите силу (в мН), с которой верхний конец палочки давит на стенку стакана. g=10 м/с2. [250]
Уровень 4.
На дне цилиндрического сосуда с водой площадью 400 см2 стоит цилиндр высотой 40 см и площадью основания 100 см2, сделанный из материала плотностью 2500 кг/м3. Какую работу надо совершить, чтобы вытащить цилиндр из воды, если начальная толщина слоя воды 60 см? g=10 м/с2. Цилиндр поднимают в вертикальном положении. [36]